生物质气化多联产技术路线

1、生物质气化多联产工艺

 农林生物质包括各种秸秆、稻壳、果壳、果树枝条及林业三剩物等，具有来源广、数量多、可再生及环境友好等优点，是一种十分宝贵的可持续获得的绿色资源，但现有技术难以满足高附加值利用的要求。生物质气化是人们期待的一种较好的实用技术，但长期以来，生物质气化技术产品单一，经济效益不佳；可燃气中的焦油含量高、净化过程中的液体产物未能工业化利用，直接排放污染了环境；气化技术与设备难以稳定运行，因此未能得到广泛的推广和应用。

      生物质气化多联产技术不仅可以得到清洁的可燃气用于发电或供热，还可利用炭制备活性炭或高效炭基复合肥；液体产物可制成液体肥，或与炭一起制备炭基复合肥；循环冷却水经发电机尾气加热成蒸汽可作热源使用。目前，500kW生物质气化发电多联产生产线已经稳定运行5年多。

2、下吸式固定床气化集中供气、制热、发电系统

原料需要均匀性好（粒度、形状、流动性、水分等如稻壳）；气化强度较低；操作简便；燃气中焦油含量低；运行稳定。

系统包括三部分：气化系统、净化系统和燃气利用系统。

3、上吸式固定床气化多联产综合利用系统

  原料适应性广，可以使用木块、木屑、谷壳等作为原料；气化强度较下吸式固定床高；操作简便；燃气中焦油含量较高；运行稳定。

 

4、流化床气化多联产综合利用系统

  原料适应性广，可以使用木屑、秸秆、谷壳等作为原料；气化强度高；设备投资小；容易实现自动化；运行稳定。

5、生物质循环流化床气化利用系统 

原料适应性广，可以使用木片、木屑、秸秆、谷壳等作为原料；气化强度高；容易实现自动化；设备投资较高；运行稳定。

6、生物质热解液化系统

作为生物炼制的重要手段之一，生物质快速热解由于具有工艺过程短、原料适应性强、反应迅速、转化率高、转化强度大等诸多优点获得了世界各国的广泛关注。我国同样十分重视生物质热解技术的研发。《可再生能源发展“十二五”规划》中指出要加快生物质热解液化及直接催化转化制备烃类燃料技术进步，规划到2015年底，形成若干生物质热化学转化产业示范区。

根据热解条件的不同，可分为碳化（慢速热解）、快速热解和高温快速热解，如表1所示。生物质经快速热解主要得到液体产物（生物油，图1），同时得到一部分固体产物（炭粉）和气体产物（燃气）。以秸秆为热解原料时，生物油的产率和热值分别为50~55%和15~16MJ/kg，炭粉的产率和热值分别为28~33%和18~20MJ/kg；若以林业废弃物为热解原料时，生物油的产率和热值分别为60~70%和16~17MJ/kg，炭粉的产率和热值分别为20~25%和20~22MJ/kg。

生物质转化为生物油后，体积能量密度能够提高8~10倍，较易运输和储存，用途也变得更为广泛（图1）。它可以直接作为锅炉和窑炉燃料燃烧使用，精制提炼后可以作为车用燃料使用，还可以作为化工原料使用。在我国石油消费构成中，发动机燃料所占比例最大，其次是锅炉和窑炉等热力设备所消耗的燃料油。近年来，燃料油的价格随着原油价格上涨而上涨，导致工业燃烧用油油源趋紧、成本加大。因此，生物质快速热解获得的生物油作为工业窑炉和燃油锅炉燃料使用的市场前景非常看好。从中长期角度来看，生物油经过分离和精制后作为车用燃料使用或作为化工原料生产基础化学品，其市场前景将更加广阔。同时，生物质快速热解获得的焦炭也是一种很有应用潜力的产品，它不仅是一种优良的燃料，而且还可以进一步加工成活性炭、多孔二氧化硅或电极材料等高附加值产品。同时热解过程中产生的不凝气则可为生物质热解提供热源，实现能量自给。目前，生物质热解稳定制备生物油及提质新技术是生物质热解利用的重点发展方向。图2为生物质热解液化利用的技术路线。